Eräitä tehokkaita menetelmiä monimutkaisten syväreikien työstämiseen

Nykyään syväreikien työstö on muuttunut yhä monimutkaisemmaksi ja haastavammaksi. Osille asetetaan usein lisävaatimuksia, kuten erittäin pieni reikien pinnan karheus, monimutkaiset sisäosat, jyrkästi vaihtelevat ja erityispiirteiset reikähalkaisijat, monimutkaiset muotoprofiilit, erityismuotoiset urat, säännölliset tai vaihtelevat kierteet sekä monipuoliset reikien suunnat. Jotta tällaisia erittäin tiukkatoleranssisia reikiä voidaan valmistaa tehokkaasti, tarvitaan paitsi monipuolista kokemusta ja riittäviä tutkimus- ja kehitysresursseja, myös asiakkaita, joilla on vahvat toiminnalliset valmiudet, kattavat sovellusresurssit ja merkittävää vaikutusvaltaa, jotta voimme yhdessä pyrkiä tämän tavoitteen saavuttamiseen.

Erilaisia menetelmiä monimutkaisten syvien reikien työstämiseenTehokas käsittelymenetelmät

Syväreikien työstö (DHM)

Syväreikien työstö on työstöala, jota hallitsevat erityisesti olemassa oleviin sovelluksiin suunnitellut työkalut. Syväreikien työstö koskee lukuisia eri toimialoja, mutta laajimmin sitä hyödynnetään energia- ja ilmailu- ja avaruusteollisuudessa. Alun perin syväreikäisten osien tiettyjä ominaisuuksia ei näyttänyt olevan mahdollista toteuttaa, mutta asiantuntijoiden suunnittelemat epätyypilliset työkalaratkaisut ratkaisivat prosessiongelmat ja varmistivat, että ne toimivat tehokkaasti ja virheettömästi.

Monimutkaisten reikien kasvava kysyntä sekä kiireellinen tarve lyhentää työstöaikoja ovat edistäneet nykyaikaisen syväreikien työstötekniikan kehitystä. Syväreikien poraus on jo vuosikymmenten ajan ollut tehokas menetelmä kovametalliterien käytössä, mutta reiän pohjan poraus on alkanut osoittautua pullonkaulaksi.

Nykyään menestys tällä työstöalalla perustuu usein vakiomallisten ja erikoistyökalujen yhdistelmään sekä kokemukseen erikoistyökalujen suunnittelusta syväreikien työstöön. Näissä työkaluissa on tuettu, pidennetty ja erittäin tarkka varsi, integroitu pora sekä innovatiivinen teräura, terämateriaaleihin, tehokkaaseen jäähdytysnesteeseen ja lastunhallintaan. Niiden avulla saavutetaan halutut korkealaatuiset tulokset korkean läpäisykyvyn ja prosessin turvallisuuden ansiosta.

Eräitä tehokkaita menetelmiä monimutkaisten syväreikien työstämiseen

Ensinnäkin kuvan 1 syväporauskohdassa olevaan osaan on porattava vielä syvempi reikä, minkä jälkeen siihen on usein työstettävä erilaisia monimutkaisia piirteitä. Syväporaus onnistuu yleensä, kun spesifikaatiot yhdistetään yleiskäyttöisiin työkaluelementteihin, joiden suunnittelussa on hyödynnetty kokemusta epätyypillisistä työkaluista. Tällaiset T-MAX 424.10 -poranterän pohjalta kehitetyt epätyypilliset työkalut kuuluvat yksiputkisten sovellusten piiriin.

Syväreikien porauksessa alle 1 mm:n halkaisijaltaan olevat reiät porataan kovametalliporakärjillä, mutta 15 mm:n ja sitä suuremmissa rei'issä käytetään yleensä hitsattuja porakärkiä, ja 25 mm:n ja sitä suuremmissa rei'issä tehokkaaseen poraukseen käytetään vaihdettavilla terillä varustettuja porakärkiä. Nykyaikainen vaihdettavien terien tekniikka ja poratangojärjestelmät ovat tuoneet uusia mahdollisuuksia syväporauskoneisiin tarkoitettuihin työkaluihin.

On olemassa tilanne, jossa reikää pidetään syvänä, kun sen syvyys on yli 10 kertaa suurempi kuin halkaisija. Erityistapauksissa, joissa reiän syvyys on jopa 300 kertaa halkaisijan suuruinen, työstämiseen tarvitaan erityistä tekniikkaa, ja porauksessa voidaan käyttää yksi- tai kaksiputkijärjestelmää. Näiden porattavien reikien pohjan pitkän työstöprosessin osalta kammioiden, urien, kierteiden ja muottien työstö voidaan suorittaa vain erityisten liikejärjestelmien, työkalukokoonpanojen ja oikeiden leikkuureunojen avulla. Tukilevytekniikka on toinen tärkeä alue, jolla on avainasema syväporauksessa, ja se on nykyään kehittynyt erittäin edistyneeksi osaksi syväporaustekniikkaa. Tähän kuuluvat alalle soveltuvat, korkeamman suorituskyvyn tarjoavat työkalut.

Eräitä tehokkaita menetelmiä monimutkaisten syväreikien työstämiseen

Syväreikien työstössä alle 1 mm:n halkaisijaltaan olevien pienten reikien valmistuksessa on käytettävä kovametallisia porakärkiä, Sen sijaan 15 mm:n ja sitä suuremmissa rei'issä käytetään yleensä hitsausteräisiä poria, ja 25 mm:n ja sitä suuremmissa rei'issä käytetään vaihdettavilla terillä varustettuja poria. Näitä voidaan käyttää erittäin tehokkaasti sekä yksiputkijärjestelmissä että kaksiputkijärjestelmissä.

Teknologiset mahdollisuudet

Nykypäivän valmistusvaatimukset edellyttävät syväreikien työstöratkaisua, joka eroaa täysin syväporauksesta. Syväporaus vaatii yleensä yksiteräisen avennuksen toisella koneella, ja jopa monitoimikoneella tarvitaan kiinnitin. Esimerkiksi, jos halutaan työstää reikä, jonka halkaisija on noin 100 mm ja syvyys useita metrejä, reiän toisessa päässä on oltava kierre ja reiän syvemmällä osalla halkaisijan on oltava suurempi. Normaalisti porauksen jälkeen nämä ominaisuudet lisätään reikään sorvausprosessin avulla, kun osa siirretään sorviin. Nykyään syväporaus yhdistää työkalun kyvyn suorittaa jatkotoimenpiteitä ilman koneen säätörajoituksia. Päinvastoin, tämä täysin uusi työkalutekniikka laajentaa sen toimintakykyä, jolloin vaativia ominaisuuksia voidaan käsitellä entistä tehokkaammin entistä pienemmillä rajoituksilla.

Eräitä tehokkaita menetelmiä monimutkaisten syväreikien työstämiseen

Öljynetsintäosat ovat esimerkki syväporaustekniikan hyödyntämisestä tehokkaassa ominaispiirteiden työstämisessä. Näiden osien pituus on noin 5,2 metriä, ja niissä on monimutkaisia ominaispiirteitä sekä erittäin pienet toleranssit. Pienten toleranssien ja erinomaisen pinnanlaadun saavuttamiseksi työstömenetelmä kattoi aluksi 90 millimetrin poraushalkaisijan, jota seurasi hienokoneistus kelluvalla reikäporalla. 1,5 metrin syvyydessä suoritettiin reikäporaus ja reikäporaus 115 mm:n halkaisijalle. Toinen väliseinä sijoitettiin suunnilleen reiän puoliväliin, minkä jälkeen suoritettiin vastaava reikäporaus ja viimeistely viisteellä. Lopuksi suoritetaan poraus ja sen jälkeen reikäporaus, jolloin muodostuu kaksi viistekammioa, jotka myös porataan lopullisiin mittoihinsa.

Maailmanlaajuisesti syväporauskeskuksissa käytettävät yleiskäyttöiset syväporausterät tarjoavat sähköteollisuudelle räätälöityjä ratkaisuja. Porausaika lyheni alkuperäisestä yli 30 tunnista 7,5 tuntiin. Tämä räätälöity teräratkaisu takaa vaaditut pienet toleranssit ja pinnan kiillon koko suhteellisen monimutkaisen reiän alueella. Prosessiin kuuluu syväporaus sekä viimeistely kelluvalla reitittimellä. Kun syvyys on saavuttanut 1,5 metriä, reititys ja poraus lopetetaan halkaisijaltaan 115 mm:n reikään. Sen jälkeen reititetään toinen, syvän reiän lyhyempi osa ja muodostetaan viisteet. Lopuksi porataan ja reivataan kaksi viistekammioa (jotka myös reivataan lopullisiin mittoihin).

Tavallisessa työstössä osa työstä tehdään koneella, mikä vie yli 30 tuntia. Erityisillä työkaluilla toteutetun syväreikien työstöratkaisun ansiosta aika lyheni huomattavasti, jopa 7,5 tuntiin.

Eräitä tehokkaita menetelmiä monimutkaisten syväreikien työstämiseen

Kuva 3

tehokkuuden parantuminen

Toisin kuin monivaiheisessa kiinnityksessä, syväporaustekniikan laajamittainen käyttö voi yllättäen parantaa tuotantotehokkuutta. Leikkausaika lyhenee 80 prosenttia, joten tämä ei ole lainkaan yllättävää. Yksi esimerkki tästä on se, että työkalujen ja terien suunnittelussa käytettävän erityisosaamisen avulla voidaan maksimoida terän kuormituskestävyys. Jakamalla kuormitus optimaaliselle määrälle teriä ja optimoimalla leikkausliikkeen saavutetaan parempi läpäisykyky, mikä lyhentää työstöaikaa. Tarkkuuden osalta syväporaus erottuu pienistä toleransseistaan: 70 prosentilla rei'istä on samankeskinen sisähalkaisija, tyypillinen toleranssi on 0,2 millimetriä ja halkaisijatoleranssi 20 mikrometriä.

Keskiviivasta poikkeava syvä reikä

Eräitä tehokkaita menetelmiä monimutkaisten syväreikien työstämiseen

Toinen esimerkki porauksesta, joka vaatii erittäin paljon työkalu- ja sovellusosaamista, on voimalaitoksen generaattorin akselin työstö, jossa porataan erittäin syviä reikiä. Tällaisessa tilanteessa ei ole muuta vaihtoehtoa kuin työstää epäsymmetrisesti 90 tonnia painava taottu teräsosa, jonka reiän pituus on lähes 5,5 metriä ja halkaisija hieman yli 100 millimetriä. Tällainen syvä reikä on porattava tietyssä kulmassa ja vedettävä ulos 8 millimetrin toleranssialueella.

Tässä sovelluksessa poraus-, lastunmurtumis- ja lastunpoistosuunta sekä esikäsiteltyjen akselien täydellinen jätteettömyys ovat ratkaisevan tärkeitä. Tämä työkaluratkaisu sisältää erityisen poranterän sekä uuden tukilevyn. Ennen akselille soveltamista tehdyt poraustestit osoittautuivat tehokkaammiksi ja luotettavammiksi, ja ulostulokohdan tarkkuus oli alle 2,5 millimetriä kohteesta.

Monissa tapauksissa nykyaikaisten poraustekniikoiden käyttö on lyhentänyt työstöaikaa huomattavasti – useista tunneista alle tuntiin – ja mahdollistanut monien monimutkaisten ominaisuuksien työstämisen.

Reikien poraus: